环保在线监测大数据的采集仪方案设计设计.docx
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环保在线监测大数据的采集仪方案设计设计
数采仪软件说明
1、任务概述
1.1目标:
该软件软件主要针对的是在线环保监测设备,在线监测设备通过RS232/485或者4-20Ma电流信号进行采集在线环保设备检测参数,采集数据进行按照实时数据,一分钟数据,十分钟数据,小时数据,日数据进行保存,并通过TCP/IP协议传输到环保局服务器。
1.能够通过RS485/232或者4-20Ma电流信号进行采集信号
*RS485/232传输MODBUS协议,将其MODBUS协议中参数解析出来。
*4-20MA电流信号,通过AD转换模块将其采集出来将其转换为检测参数。
*数采仪软件为主动采集在线设备检测参数。
2.能够存储一定数量监测数据,并且能够进行历史数据的查询。
*监测数据保存类型分为实时数据,一分钟数据,十分钟数据,小时数据,日数据。
*实时数据为6S采集一次将其保存。
*一分钟数据则要保存实时数据的一分钟内的平均值,最大值,最小值。
*十分钟数据则要保存一分钟数据的十分钟内的平均值,最大值,最小值。
*小时数据则要保存十分钟数据的一小时内的平均值,最大值,最小值。
*日数据则要保存一日数据的小时内的平均值,最大值,最小值。
*能过通过数采仪软件方便的查询任何时间段中的实时数据,一分钟数据,十分钟数据,小时数据,日数据。
3.能够将其采集监测参数按照环保国标212协议通过TCP/IP协议传输到环保局服务器。
1.2开发运行环境:
本系统采用的C/S模式,数采仪为客户端.
开发环境:
KeilMDK,STM32单片机、PROTEL
软件:
公司自研的、MSCG组态软件
通讯接口:
GPRS,RS485/232
存储空间:
4G以上
1.3需求概述:
通过RS485/232或者4-20ma采集在线设备监测参数,将其保存,能够进行其参数的查询的管理功能,在线设备监测参数能够通过GPRSTCP/IP传输至环保局服务器。
2、功能
2.1
主框架
环保服务器
保存数据,并进行检索查询
2.2流程具体操作
2.2.1数采仪与在线监测设备通讯
(1)数采仪通过RS485总线采集多台在线监测设备,通过MODBUS协议将其采集参数采集到数采仪中进行其相应的操作。
在线在监线测监设测备设备
在线在监线测监设测备设备
RS485总线RS4M8o5dMbuosd协bu议s协议
在线在监线测监设测备设备在线在监线测监设测备设备
(2)数采仪通过4-20MA电流信号对在线监测设备进行采集数据,将其
采集到数采仪中进行相应操作。
(3)数采仪通过RS232接口点对点对在线监测设备进行采集数据,将其采
集到数采仪中进行相应操作
这三种通讯方式在实际采集中会同时出现,RS485总线需要通过MODBUS协议采集多台在线监测设备,4-20MA电流信号则通过AD采集模块将其转换为其监测数值,RS232则点对点通过MODBUS协议采集在线监测设备。
2.2.2数采仪与服务器通讯
数采仪将其采集参数通过TCP/IP协议发送国标H212协议发送至环保局服务器。
监测参数
TCP/IPH212协议
环保服务器
3、模块的设计及其实现
3.1数采仪与在线设备通讯
监测数据
输出监测数据为实时数据,一分钟数据,十分钟数据,小时数据,日数据
3.2数采仪对其监测参数进行操作
查询
监测数据
添加修改导出
数采仪将监测数据采集完成后,将其保存至数采仪中,能够进行查询,修改,导出功
3.2数采仪将其监测数据发送至环保服务器
设备编号(NN号)
协议密码污染源类型发送类型(实时数,一分钟数据,十分钟数据,小时数据,日数据)(通道是2011就发送实时数据,通道是2081发送1分钟数据,通道是2051发送10分钟数据,通道为2061发送小时数据,通道为2031
环保局服务
HJ212协议数据帧字
发送HJ212驱动中参数解释:
(1)设备编号(MN号):
由数采仪提供(字符型)
(2)协议密码(PW):
由数采仪提供(字符型)
(3)污染源类型(ST):
分为废水和废气。
废水:
32
废气:
31
(4)发送类型(CN):
实时数据,一分钟数据,十分钟数据,小时数据,日数据
实时数据
---2011
一分钟数据--
---2081
十分钟数据--
---2051
小时数据
---2061
日数据
---2031
5)通道解释:
监测数据通道为实时数据,一分钟数据,包括数据最大值和最小值和平均值,十分钟数据最大值和最小值和平均值,小时数据包括最大值和最小值和平均值,日数据包括最大值和最小值和平均值。
通道0-15(代表污染参数代码,参考国标内容):
例如:
通道0=====输入01=========代表烟尘浓度
通道1=====输入02=========代表二氧化硫
通道2=====输入03=========代表氮氧化物
。
。
。
通道15====任意污染参数代码=======任意污染参数代码
实时数据部分
通道16=====实时数据中烟尘浓度数据代码
通道17=====实时数据中二氧化硫数据
通道18=====实时数据中氮氧化物数据
10分钟据部分
小时数据部分
通道175=====小时数据最后数据
日数据部分
通道176=====日数据开始最小值
。
。
。
通道223=====日数据最后数据
数据报文部分
通道224=====数据报文(方便调试时使用)
发送状态标志
通道225======数据状态是否发送出去
(6)驱动说明:
驱动提供对应的发送和接收的函数,例如write(“2011”)代表发送驱动执行发送实时数据指令操作。
Read(GetString)代表接收远程终端发送给数采仪的指令。
4、监控中心服务器地址系统可以设置三个以上服务器地址,其中第一个是上传环保局应用;第二个是工厂现场监控应用;第三个厂家应用,可以开启远程监控,并接受厂家参数配置.
服务器IP:
服务器端口: